CN110671931A - 转底炉热废气循环的利用系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转底炉热废气循环的利用系统及方法,转底炉台车采用箅板式台车,取消耐火材料,在台车下增加风箱及灰箱,上罩燃烧器改用燃烧室结构,助燃空气采用一二次风形式,通过设置在中温还原区和高温还原区下部的除尘管道、除尘器和抽风机,将中温还原区的热废气引入干燥预热区上罩,作为干燥预热区上罩炉膛二次风;将高温还原区的热废气补热后,引入中温还原区上罩,作为中温还原区上罩炉膛二次风。本发明有效地利用了转底炉自身产生的烟气余热作为二次风,大幅度降低单位球团燃耗,可以有效提高转底炉产量,具有极高的应用推广价值。

Description

转底炉热废气循环的利用系统及方法
技术领域
本发明属于冶金领域,尤其涉及一种转底炉热废气循环的利用系统及方法。
背景技术
传统转底炉生产工艺流程主要为:生球进入转底炉装料口上部的料仓,通过布料机向炉内供料,转底炉连续进料,并在环形炉床上均匀布料。转底炉的炉底匀速转动,载着布在炉底上的生球依次经过装料区、排烟区、预热区、中温还原区、高温还原区和出料区,通过调节炉底转速,可以改变生球在炉内还原的时间。为了提高燃料燃烧效率,对助燃空气和煤气通过换热器进行双预热。烟气从预热区炉顶烟道排出,烟气排放温度约950~1050℃。转底炉排烟口设在预热段与进料端之间的炉顶上,烟气经过余热锅炉、空气换热器后降至~200℃后进入转底炉主烟气除尘系统,经布袋除尘器除尘后外排。
该工艺存在以下问题或不足:
1)单位炉膛容积处理量较低,料层仅为2~3层,厚度约40mm;
2)成品球团质量不均匀,表层与底层球团受热不均匀,存在过烧及还原不充分的问题;
3)耐火材料寿命短,传统转底炉台车上填充耐火材料,球团直接与耐火材料接触,当球团出现过烧情况时,球团矿液相与台车上表面耐火材料粘连,当温度降低时采用螺旋机排料会出现球团与耐火材料一同被挂掉的情形,一般情况下耐火材料使用寿命约为6个月;
4)燃料热利用率较低,由于传统工艺采用热辐射传递热量,球团燃耗高,出口烟气进行余热回收效率低,吨球单耗热量约为1GJ;
5)燃料预热危险度高,换热系统阻力损失及故障率高。
发明内容
本发明的目的是提供一种转底炉热废气循环的利用系统及方法,以提高转底炉的热利用率及综合产能。
本发明的目的是这样实现的。
本发明的一种转底炉热废气循环的利用系统,包括可绕转底炉中心做圆周运动的台车,台车底部支撑件,沿台车转动方向依次设有的装料区、干燥预热区、中温还原区、高温还原区和卸料区,设置在干燥预热区、中温还原区和高温还原区的干燥预热区上罩、中温还原区上罩和高温还原区上罩,其特征在于,所述的台车为箅板式台车,在箅板式台车的下部设有风箱及灰箱,在风箱及灰箱下部设有双层卸灰阀和环形卸灰胶带机,在干燥预热区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道Ⅰ和布袋除尘器Ⅰ以及与布袋除尘器Ⅰ连接的主抽风机,所述的主抽风机与大气连通,干燥预热区产生的低温热废气经布袋除尘器除尘脱硫脱硝后排放;在中温还原区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道和多管除尘器Ⅱ以及与多管除尘器Ⅱ连接的中温抽风机,所述的中温抽风机通过热风管道Ⅱ与设置在干燥预热区上罩内的多个干燥燃烧室相连通,在高温还原区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道Ⅲ和多管除尘器Ⅲ以及与多管除尘器Ⅲ连接的高温抽风机Ⅲ,所述的高温抽风机Ⅲ通过热风管道Ⅲ与中温还原区上罩内的多个中温燃烧室相连通,在高温还原区上罩内设有多个高温燃烧室Ⅲ,高温还原区的阻燃风来自环境空气。
进一步地,在所述的热风管道Ⅱ上设有兑冷风阀。
本发明的一种转底炉热废气循环的利用方法,其特征在于,包括下列步骤:
a)采用成品球团矿对箅板式台车表面及挡板进行铺底料和铺边料,铺设厚度
不大于100mm,然后铺生球, 铺设厚度300mm;这种布料方式,使单位炉膛容积处理量高,同时有效地保护了台车;
b)开启热风管道Ⅱ上的兑冷风阀,将从转底炉的中温还原区下部的中温抽风机抽出的240℃废气的热废气送入干燥预热区上罩内的多个干燥燃烧室Ⅰ,向干燥燃烧室内鼓入冷风,将温度降至180℃,作为干燥预热区上罩炉膛二次风;
c)将从转底炉的高温还原区下部的高温抽风机抽出650℃的热废气经燃烧燃气补热升温至1000℃-1300℃,补热后送入中温还原区上罩内的多个中温燃烧室内,作为中温还原区上罩炉膛二次风;
d)从干燥预热区下部对应风箱及灰箱7中排出的废烟气经布袋除尘器Ⅰ除尘后,由主抽风机经烟囱排入大气中;
e)从排料区排出的成品球团矿经冷却后一部分进入下一工序,一部分作为箅板式台6表面及挡板的铺底料和铺边料。
本发明的优点是:
1)由于本发明采用了箅板式台车,在台车表面取消耐火材料,整个转底炉系统无耐火材料与球团接触,提高耐火材料使用寿命,耐火材料使用寿命约为6年,单位炉膛容积处理量高;
2)本发明改传统辐射传热方式为对流换热方式,热风均匀穿过台车表面料层,有效地避免了料层断面质量不均匀情况,成品球团质量均匀;
3)各段热风得到了充分循环利用,作为二次风提高燃烧效率,系统根据热风平衡计算,采用引入系统烟气量等于外排废气量,最大限度利用热能,吨球单耗热量约为0.7GJ;
4)系统作业率高,单位产能投资低。
本发明通过上述技术,可以有效提高转底炉产量,大幅度降低单位球团燃耗,因此,本发明具有极高的应用推广价值。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为图1的展开侧视图。
图3为箅板式台车布料断面图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1和图3所示,本发明的一种转底炉热废气循环的利用系统,包括可绕转底炉中心做圆周运动的台车,台车底部支撑件,沿台车转动方向依次设有的装料区1、干燥预热区、中温还原区、高温还原区和卸料区5,设置在干燥预热区、中温还原区和高温还原区的干燥预热区上罩2、中温还原区上罩3和高温还原区上罩4,其特征在于,所述的台车为箅板式台车6,在箅板式台车6的下部设有风箱及灰箱7,在风箱及灰箱7下部设有双层卸灰阀8和环形卸灰胶带机9,在干燥预热区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道Ⅰ10和布袋除尘器Ⅰ11以及与布袋除尘器Ⅰ11连接的主抽风机12,所述的主抽风机12与大气连通,干燥预热区产生的低温热废气经布袋除尘器除尘脱硫脱硝后排放;在中温还原区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道13和多管除尘器Ⅱ14以及与多管除尘器Ⅱ14连接的中温抽风机15,所述的中温抽风机15通过热风管道Ⅱ16与设置在干燥预热区上罩2内的多个干燥燃烧室17相连通,在高温还原区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道Ⅲ19和多管除尘器Ⅲ20以及与多管除尘器Ⅲ20连接的高温抽风机Ⅲ21,所述的高温抽风机Ⅲ21通过热风管道Ⅲ22与中温还原区上罩内的多个中温燃烧室24相连通,在高温还原区上罩内设有多个高温燃烧室Ⅲ,高温还原区的阻燃风来自环境空气。
进一步,在所述的热风管道Ⅱ16上设有兑冷风阀18。
本发明转底炉台车采用箅板式台车,取消耐火材料,在台车下增加风箱及灰箱,上罩燃烧器改用燃烧室结构,助燃空气采用一二次风形式具体步骤如下:
a)采用成品球团矿23对箅板式台车6表面及挡板进行铺底料和铺边料,铺设厚度
不大于100mm,然后铺生球26, 铺设厚度300mm;这种布料方式,使单位炉膛容积处理量高,同时有效地保护了台车;
b)开启热风管道Ⅱ16上的兑冷风阀18,将从转底炉的中温还原区下部的中温抽风机15抽出的240℃废气的热废气送入干燥预热区上罩内的多个干燥燃烧室Ⅰ,向干燥燃烧室17内鼓入冷风,将温度降至180℃,作为干燥预热区上罩炉膛二次风;
c)将从转底炉的高温还原区下部的高温抽风机21抽出650℃的热废气经燃烧燃气补热升温至1000℃-1300℃,补热后送入中温还原区上罩内的多个中温燃烧室24内,作为中温还原区上罩炉膛二次风;
d)从干燥预热区下部对应风箱及灰箱7中排出的废烟气经布袋除尘器Ⅰ11除尘后,由主抽风12机经烟囱排入大气中;
e)从排料区5排出的成品球团矿23经冷却后一部分进入下一工序,一部分作为箅板式台车6表面及挡板的铺底料和铺边料。
本发明通过上述技术,可以有效提高转底炉产量,大幅度降低单位球团燃耗,因此,本发明具有极高的应用推广价值。

Claims (3)

1.一种转底炉热废气循环的利用系统,包括可绕转底炉中心做圆周运动的台车,台车底部支撑件,沿台车转动方向依次设有的装料区、干燥预热区、中温还原区、高温还原区和卸料区,设置在干燥预热区、中温还原区和高温还原区的干燥预热区上罩、中温还原区上罩和高温还原区上罩,其特征在于,所述的台车为箅板式台车,在箅板式台车的下部设有风箱及灰箱,在风箱及灰箱下部设有双层卸灰阀和环形卸灰胶带机,在干燥预热区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道Ⅰ和布袋除尘器Ⅰ以及与布袋除尘器Ⅰ连接的主抽风机,所述的主抽风机与大气连通,干燥预热区产生的低温热废气经布袋除尘器除尘脱硫脱硝后排放;在中温还原区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道和多管除尘器Ⅱ以及与多管除尘器Ⅱ连接的中温抽风机,所述的中温抽风机通过热风管道Ⅱ与设置在干燥预热区上罩内的多个干燥燃烧室相连通,在高温还原区对应的风箱及灰箱的下部设有除尘管道Ⅲ和多管除尘器Ⅲ以及与多管除尘器Ⅲ连接的高温抽风机Ⅲ,所述的高温抽风机Ⅲ通过热风管道Ⅲ与中温还原区上罩内的多个中温燃烧室相连通,在高温还原区上罩内设有多个高温燃烧室Ⅲ,高温还原区的阻燃风来自环境空气。
2.根据权利要求1所述的转底炉热废气循环的利用系统,其特征在于:在所述的热风管道Ⅱ上设有兑冷风阀。
3.一种转底炉热废气循环的利用方法,其特征在于,包括下列步骤:
a)采用成品球团矿对箅板式台车表面及挡板进行铺底料和铺边料,铺设厚度不大于100mm,然后铺生球, 铺设厚度300mm;这种布料方式,使单位炉膛容积处理量高,同时有效地保护了台车;
b)开启热风管道Ⅱ上的兑冷风阀,将从转底炉的中温还原区下部的中温抽风机抽出的240℃废气的热废气送入干燥预热区上罩内的多个干燥燃烧室Ⅰ,向干燥燃烧室内鼓入冷风,将温度降至180℃,作为干燥预热区上罩炉膛二次风;
c)将从转底炉的高温还原区下部的高温抽风机抽出650℃的热废气经燃烧燃气补热升温至1000℃-1300℃,补热后送入中温还原区上罩内的多个中温燃烧室内,作为中温还原区上罩炉膛二次风;
d)从干燥预热区下部对应风箱及灰箱7中排出的废烟气经布袋除尘器Ⅰ除尘后,由主抽风机经烟囱排入大气中;
e)从排料区排出的成品球团矿经冷却后一部分进入下一工序,一部分作为箅板式台6表面及挡板的铺底料和铺边料。
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